Полезные материалы за все 6 курсов / Учебники, методички, pdf / Патофизиология Висмонт 2015

Электротравма – травма, вызванная воздействием на организм электрического тока, характеризующаяся нарушением анатомических соотношений и функций тканей и органов, проявляющаяся местной и общей реакцией организма.

Степень воздействия электрического тока на организм и тяжесть поражения им определяются: физическими параметрами тока; состоянием организма в момент поражения; особенностями окружающей среды.

Факторы, определяющие тяжесть электротравмы

Роль физических параметров электрического тока. Изменения в организме при действии электрического тока зависят от напряжения и силы тока, вида тока (переменный или постоянный), времени действия, путей распространения тока по организму.

С увеличением напряжения и силы тока его повреждающее действие повышается. Сила тока, проходящего через организм, зависит от массы тела и сопротивления тканей. Наибольшим сопротивлением обладают кости.

Степень сопротивления тела человека также зависит и от целостности и увлажнения кожи, в частности, за счет потоотделения. Хорошая проводимость воды, высокая влажность воздуха играют важную роль в возникновении несчастных случаев.

На величину сопротивления тела человека оказывает влияние функциональное состояние ЦНС, изменяя степень кровенаполнения органов и тканей, секрецию потовых желез и др. Известны определенные участки тела с необычной (большой) проводимостью – электрорецепторы. У человека это тыльная часть кисти, шея, висок, спина, плечо. Главным проводником тока служат мышечные массы с питающей их капиллярной сетью.

Последствия действия электрического тока на организм определяются не абсолютными величинами его напряжения и сопротивления тканей, а их соотношением, в зависимости от которого находится сила тока, проходящего через организм человека.

Влияние переменного и постоянного тока не однозначно. Наиболее

241

опасен переменный ток низкой частоты – 40-60 Гц. С увеличением частоты повреждающее действие тока понижается. Токи высокой частоты даже при высоком напряжении не опасны и применяются с лечебной целью (УВЧ,

токи Тесла, дАрсонваль, диатермия и др.). Переменный ток напряжения до

500 В более опасен, чем постоянный ток того же напряжения. При напряжении в 500 В повреждающее действие переменного и постоянного тока примерно одинаково; при напряжении выше 500 В постоянный ток становится более опасным, чем переменный.

Повреждающее действие тока в значительной степени определяется продолжительностью его действия; с увеличением времени оно усиливается.

Важное значение для исхода поражения имеют пути распространения тока – «петли тока». Самое опасное для организма прохождение тока через головной мозг и сердце (в начале диастолы). Наиболее вероятные пути:

нижняя петля (от ноги к ноге) – наименее опасная; верхняя петля (от руки к руке) – более опасна; самая опасная – полная петля (обе руки и обе ноги). В

последнем случае ток проходит через сердце. Летальный исход может наступить при всех видах петель. Считают, что ток действует на все системы и органы, но больше всего страдают нервная и ССС.

Значение реактивности организма. Последствия электротравмы в значительной степени зависят от функционального состояния организма, его чувствительности к электрическому току, которая определяется рядом факторов, основные из которых – состояние регуляторных систем - нервной и эндокринной. Во многих случаях решающую роль при поражении электрическим током играет фактор внимания, ожидания удара электрическим током. Известно, что электрики нередко берутся за провода,

чтобы убедиться в наличии в них тока и переносят эту манипуляцию без последствий. Однако случайное прикосновение, неожиданное воздействие тока может вызвать у тех же людей тяжелые повреждения, вплоть до смертельного исхода. Механизм этого явления полностью не изучен.

Полагают, что при неожиданном поражении электротоком возникает

242

психический шок, который снижает устойчивость организма.

Тяжесть повреждающего действия электрического тока на организм во многом определяется функциональным состоянием нервной системы.

Известно, что наркоз, глубокое, близкое к наркозу алкогольное опьянение,

состояние «гипнотического сна» предохраняют человека и животного от действия электротока, понижают чувствительность к нему. Резко возрастает чувствительность к электрическому току при тиреотоксикозе, гиперфункции щитовидной железы, при утомлении, истощении, отеках, повышенной гидрофильности тканей, психической и болевой травме, сердечно-сосудистой недостаточности, кровопотере.

Роль окружающей среды при электротравме. Поражение электрическим током происходит в определенных условиях внешней среды,

которые оказывают существенное влияние на тяжесть и исход электротравмы. Так, отчетливо повышается опасность электрического тока при перегревании организма, сопровождающемся усиленным потоотделением. Уменьшение резистентности к электротравме при перегревании, видимо, связано с повышением возбудимости вазомоторного и дыхательного центров. У перегретых животных смерть от действия электрического тока наступает чаще от первичной остановки сердца. С

другой стороны, охлаждение (при температуре среды – 10°С) уменьшает опасность электрических поражений. Установлено повышение порога действия электрического тока при гипотермии и резкое его понижение при гипертермии. Летом электротравма протекает тяжелее, электротравматизм повышается. В странах с жарким и влажным климатом, в северных широтах с частыми туманами и выпадением большого количества осадков поражения электрическим током возникают чаще и протекают тяжелее.

Определенное влияние на тяжесть и исход электротравмы оказывает и уровень атмосферного давления. Так, при повышении атмосферного давления в подводных условиях и в барокамере устойчивость животных к повреждающему дейсвтию электрического тока бóльшая. Это связывается с

243

повышением pO2 во вдыхаемом воздухе, увеличением запаса кислорода в организме. С другой стороны, при понижении атмосферного давления

(снижение pO2 и развитие гипоксии) повышается опасность электротравмы.

Метеорологические факторы могут увеличивать или уменьшать проводимость электротока в организме. Имеет значение обстановка и состояние помещения, в которых возникает электротравма. В подвалах с сырым земляным полом сопротивление значительно меньше, следовательно выше вероятность прохождения тока большей силы через организм.

Все вышесказанное свидетельствует о том, что практически трудно назвать абсолютно опасные и абсолютно безопасные величины тока, ибо тяжесть поражения определяется множеством факторов и их сочетанием и взаимодействием. Большинство авторов считает, что безусловно смертельными являются токи силой выше 0,1-0,5 А.

11.1.2. Патогенез, проявления и последствия действия

электрического тока

Электрический ток оказывает на организм специфическое и неспецифическое действие. Специфическое действие тока проявляется в биологическом, электрохимическом, электротермическом и электромеханическом эффектах, обусловленных перераспределением ионов в жидкостях и тканях организма.

Биологическое действие тока заключается в его воздействии на возбудимые ткани и, в первую очередь, на нервную систему и органы внутренней секреции. Происходит выброс в большом количестве КА (А,

НА), изменяются соматические и висцеральные функции организма;

происходит возбуждение скелетной и гладкой мускулатуры, возникают тонические судороги скелетных и гладких мышц. Биологическое действие распространяется на мембранные потенциалы, влияет на возникновение процесса возбуждения и другие явления в клетке.

Электрохимическое (электролитическое) действие тока проявляется в

244

том, что ток, преодолев сопротивление кожных покровов, пронизывая ткани,

вызывает электролиз, нарушение ионного равновесия в клетках, изменяет трансмембранный потенциал и функциональное состояние клеток.

Электротермическое действие тока обусловлено переходом электрической энергии при прохождении через ткани организма в тепловую с выделением большого количества тепла. В результате возникают поражения кожи – знаки тока (электрометки) – участки коагуляции эпидермиса – круглой или овальной формы, серовато-белого цвета, твердой консистенции,

окаймленные валикообразным возвышением, западением в центре.

Электрометки представляют собой ссадины, поверхностные раны с обугленными краями, а иногда очаги разрушения, идущие в глубину

«электрометки на протяжении», наподобие огнестрельной раны, в которой ткани размозжены. Нередко очаг разрушения представляет собой как бы отпрепарированный участок тела (препарирующее действие тока). Знаки тока обнаруживаются в 70-75%. Могут быть ожоги кожных покровов всех степеней вплоть до обугливания, расплавления костной ткани с выделением фосфорнокислого кальция и образования костных «жемчужных» бус.

Встречаются ходы тока в кости, расщепление ногтевой бугристости концевых фаланг, секвестрация, образование «костных жемчужин»,

спонтанная ампутация костных отрезков, остеопороз, декальцинация.

Электромеханическое (динамическое) действие тока может осуществляться двумя путями: посредством прямого перехода электроэнергии в механическую и действием образующегося пара и газа. Происходит расслоение тканей, даже отрыв частей тела, образование ран типа резаных, переломы костей, вывихи суставов, травмы черепа, сотрясения мозга и т.д. Совместное действие тепловой и механической энергии оказывает взрывоподобный эффект,

повышенное давление воздушных масс может отбросить человека в сторону.

Неспецифическое действие тока – это действие, обусловленное другими видами энергии, в которые преобразуется электричество вне организма. Так, от раскаленных металлических проводников, от вольтовой дуги (400°С), горения

245

одежды, взрыва газа возникают термические ожоги. В результате излучения вольтовой дугой световых, ультрафиолетовых, инфракрасных лучей могут возникнуть ожог роговицы, конъюнктивиты, от сильного звука при взрыве – повреждение органа слуха; при падении с высоты – переломы костей, вывихи,

ушибы, повреждение внутренних органов, компрессионные переломы костей.

Электрический ток, действуя на организм, вызывает местные и общие изменения. Однако разделение является условным, так как местные явления в большинстве случаев сопровождаются выраженными общими изменениями.

Различают ранние изменения, наступающие в момент прохождения тока и в первые 2-3 ч после электротравмы, а также поздние, проявляющиеся через несколько дней, месяцев. Электрический ток действует непосредственно на поврежденные им клетки и ткани и опосредованно, раздражая лежащие на его пути рецепторы и обусловливая рефлекторные реакции, выходящие далеко за пределы его приложения. Наряду с грубыми анатомическими нарушениями,

электрический ток вызывает изменения в клеточных структурах на молекулярном и субклеточном уровнях. Полагают, что в патогенезе электротравмы имеют значение не только ионизация атомов и молекул, но и изменения электрического потенциала органов и тканей.

В зависимости от условий электрический ток может вести весь патологический процесс до конца (смерть) и может выступать только как пусковой фактор (например, пребывание пострадавшего в состоянии шока уже после отключения цепи).

Местные явления – это, главным образом, электроожоги. Различают контактные электроожоги, возникающие от выделения тепла при прохождении тока через ткани, оказывающие сопротивление электрическому току, и

неспецифические (термические) ожоги, возникающие при воздействии пламени вольтовой дуги (рис. 11).

Электрические ожоги обладают рядом особенностей, отличающих их от термических ожогов: они возникают обычно в местах входа тока и напоминают форму проводника, пришедшего в соприкосновение с телом.

246

Соответственно в местах входа тока может наблюдаться импрегнация металла в кожу. Разрушение металла и проникновение в кожу мельчайших его частиц происходит под влиянием механического и химического действия тока. При этом кожа приобретает в зависимости от вида проводника различную окраску: зеленоватую – при контакте с латунью; серо-желто-

коричневую - при контакте со свинцом. Для электроожогов характерна малая болезненность или вообще отсутствие боли, которая сильно выражена при термических ожогах, что объясняется анестезирующим действием тока

(парабиоз нервных рецепторов и проводников).

Рисунок 11. Контактная электротравма. Знаки тока:

а – при нарушении изоляции электрического утюга (220 В): 1 – до лечения; 2 – в период лечения; 3 – после заживления; б – от электрического провода и вилки электрического утюга (220 В): 4 – на предплечье; 5 – на кисти; б – на голове; в – от электрической дуги при ремонте электроустановки под напряжением 380 В: 7 – на лице, шее и верхней конечности

Течение неосложненных местных изменений своеобразно. Процесс

распада и отторжения не ограничивается явно пораженными участками, а

247

идет дальше, в 2-3 раза превышая первоначальные границы. Заживление происходит значительно лучше, чем при термических ожогах, раны не склонны к нагноению, хотя иногда и осложняются профузным кровотечением вследствие повреждения сосудистых стенок. Вскоре после действия тока может развиваться некроз кожи и мышц, захватывающий и кость. Некротизированная ткань быстро мумифицируется и отделяется от здоровой ткани демаркационной линией. При значительном поражении мышц и осложнении инфекцией имеется угроза травматической интоксикации (как при раздавливании тканей). Глубокий электроожог с проникновением в полость черепа может сопровождаться воспалительными изменениями в оболочках мозга и локальными поражениями ЦНС.

Поздние местные осложнения – грубые рубцовые деформации с

развитием контрактур.

Общие явления при электротравме характеризуются изменениями психики, нарушением деятельности центральной и периферической нервной,

сердечно-сосудистой, дыхательной систем, внутренних органов,

проницаемости сосудов, изменениями в системе крови, судорожным синдромом. Субъективные изменения могут быть различными: ощущение зуда в кончиках пальцев в месте прикосновения к проводнику, жгучая,

иногда пульсирующая боль, дрожь.

У перенесших электротравму могут наблюдаться разнообразные расстройства: бледность кожных покровов, синюшность губ, холодный пот,

вялость, апатия, адинамия, чувство разбитости, усталости, тяжесть во всем теле, общее угнетение или возбуждение, ретроградная амнезия, возможна

истерия, повышение внутричерепного давления и давления

цереброспинальной жидкости, головная боль, светобоязнь и др. Возможны субарахноидальные кровоизлияния, очаговые поражения головного и

спинного мозга, посттравматическая энцефалопатия, паркинсонизм, острая

248

спинноатрофические процессы, связанные с кровоизлияниями в спинной мозг – атрофия мышц, нарушения чувствительности с вазомоторными и трофическими расстройствами, иногда тазовые расстройства. Нарушения в деятельности ЦНС могут быть связаны с непосредственным прохождением через нее тока, а также с нарушениями кровообращения и дыхания, сильным психотравматическим воздействием.

При несмертельных электротравмах независимо от того, по какой петле проходит ток, электрокардиографически устанавливается наличие преходящей коронарной недостаточности; возможно возникновение инфаркта миокарда с последующим развитием фибрилляции; и просто болевые явления в области сердца (коронарные боли). Поэтому человек,

перенесший электротравму, даже, если он чувствует себя хорошо, не может быть оставлен без наблюдения, отпущен домой, а должен быть госпитализирован, поскольку его следует считать тяжелобольным.

В периферической крови отмечаются лейкоцитоз, изменения лейкоцитарной формулы, появляются патологические формы клеток. Могут наблюдаться расстройства дыхания, травматическая эмфизема и отек легких,

явления функциональной недостаточности печени, поражения кишечника,

почек, мочевого пузыря, отеки, водянка суставов. Возможно бесплодие у женщин; выпадение волос или гипертрихоз на пострадавшей конечности. Со стороны органов чувств – вестибулярные расстройства (упорные головокружения), ретиниты, неврит зрительного нерва, катаракты.

При прохождении электротока большой силы может наступить смерть в ближайшие 2-3 мин после травмы, но внезапная смерть может наступить и после некоторого периода совершенно хорошего субъективного и объективного состояния.

Смерть при электротравме может наступить от:

первичной остановки сердца (сердечная форма смерти);

первичной остановки дыхания (дыхательная форма смерти);

одновременной остановки сердца и дыхания (смешанная форма

249

смерти);

электротравматического шока.

Сердечная форма смерти может быть обусловлена: необратимой фибрилляцией сердца; спазмом коронарных артерий; поражением сосудодвигательного центра; повышением тонуса блуждающего нерва.

Экспериментальные исследования показали, что сердце «уязвимо» для электротока только в состоянии его рефрактерности, которая на ЭКГ приходится на зубец «Т».

При сердечной форме смерти цвет кожных покровов у пострадавшего белый, т.к. кровь быстро останавливается, отдача кислорода тканям не происходит, и нормальное содержание редуцированного гемоглобина не изменяет окраски кожи. Опасность электрофибрилляции состоит в том, что у человека она спонтанно не проходит (в большинстве случаев) и нужны специфические сверхсрочные средства для ее снятия.

Дыхательная форма смерти при электротравме может иметь различные патогенетические механизмы: торможение или паралич дыхательного центра; судорожное сокращение дыхательных мышц, спазм голосовой щели;

асфиксия вследствие ларингоспазма.

При первичной остановке дыхания появляется синюшность кожных покровов, связанная с накоплением восстановленного гемоглобина.

При одновременной остановке сердца и дыхания отмечается, как и при сердечной форме смерти бледность кожных покровов. Поражение дыхательного и сосудодвигательного центров при электротравме обусловлено как повреждением нервных клеток в результате деполяризации их мембран и коагуляции цитоплазмы, так и рефлекторным влиянием со стороны вовлекаемых в процесс экстеро- и интерорецепторов.

Электротравма, как и любая другая травма шокогенна, что ведет к фазным нейрогенным сдвигам в организме и возможности развития

электротравматического шока. Картина шока возникает при кратковременном прикосновении к токоведущему предмету человека, если

250